ремонтном режиме его защита действует не только на отключение собственных выключателей, но и на отключение -выключателей сторон среднего (см. рис. 1.7) н низшего |(ом. рис. 1.2 и 1.7) напряжений второго трансформатора. Последнее необходимо при наличии синхронных двигателей, питаемых от шин низшего напряжения; этим исключается подпитка места повреждения от синхронных двигателей. При этом предполагается, что непосредственно на синхронном двигателе устанавливается устройство защиты, действующее на его отключение при исчезновении питания.

1.1.7.5.    При действии выходных промежуточных реле защиты в схемах рис. 1.5 и 1.8 подаются сигналы на запрещение ЛПВ выключателей высшего и среднего напряжений трансформатора, а в случае отказа выключателя 110—220 кВ —и на пуск УРОВ.

1.1.7.6.    В выходных цепях каждой из защит предусмотрены указательные реле для сигнализации действия этих защит. В целях упрощения для всех защит (см. рис. 1.1, 1.2, 1.5—1.7), выполненных с двумя выдержками времени, предусмотрено действие на выходные промежуточные реле защиты трансформатора с большей выдержкой времени через общее указательное реле. В схемах рис. 1.3, 1.4 н 1.8 в цепях защит, действующих на выходные промежуточные реле, используются индивидуальные указательные реле, предусмотренные в устройствах защиты тина КЗ-12. Указательные реле предусмотрены также в цепях автоматического ускорения.

1.1.7.7.    Для удобства проверок и испытаний о плечах дифференциальной защиты трансформатора предусмотрены испытательные блоки, которые также используются при замене выключателя со стороны высшего напряжения обходным.

1.1.7.8.    В приведенных схемах предусмотрены накладки: в цепях дефференциальиой токовой ззщиты. максимальной токовой защиты с пуском -напряжения — для выведения защиты из работы при неисправностях; в цепях пуска УРОВ — для исключения возможности пуска УРОВ при выводе защиты из работы.

1.1.7.9.    Технические данные используемой в схемах аппаратуры даны для оперативного постоянного тока

1.2. ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ

1.2.1.    Принципиальная схема релейной зашиты понижающего двухобмоточного трансформатора МО— 220/6—10 кВ с расщепленной обмоткой низшего напряжения (дифференциальная защита выполняется с одним комплектом реле ДЗТ-11) приведена на рис. 1.1.

1.2.1.1.    Схема дана для двухобмоточного трансформатора 110—220/6—10 кВ мощностью 25—63 МВ-А с расщепленной обмоткой низшего напряжения для случая, когда на стороне 110—220 кВ имеются сборные шины п установлены выключатель н выносные трансформаторы тока.

Рассматриваемая схема принципиально может быть использована также для подстанций со схемами электрических соединений на стороне высшего напряжения «мостик с выключателем в перемычке :: отдел отел я «м в цепях трансформаторов» и «два блока с отделителями н неавтоматической перемычкой со стороны линий».

1.2.1.2.    Дифференциальная токовая защита трансформатора выполнена в виде одного комплекта (реле КА\П, KAW2) с использованием реле с торможением типа ДЗТ-11, тормозная обмотка которого включена на ток стороны низшего напряжения. При этом предполагается. что при КЗ в защищаемой зоне обеспечивается требуемый минимальный А_ч^»1,5 (см. п. 1.1.2.1).

При замене выключателя QI стороны высшего напряжения обходным выключателем дифференциальная защита переключается с трансформаторов тока ТЛ1 на трансформаторы тока в цепи обходного выключателя с

помощью испытательных блоков SG1 н SG2 в схеме защиты трансформатора и соответствующих испытательных блоков в схеме панели перевода по рис. П2.1.

1.2.1.3.    Защиты от внешних многофазных КЗ выполнены в виде трех комплектов максимальной токовой защиты с комбинированным пуском напряжения.

Максимальная токовая защита AKI, установленная на стороне высшего напряжения и питаемая от трансформаторов тока ТА2, предназначена для резервирования отключения КЗ на шинах низшего напряжения, а также для резервирования основных защит трансформатора.

Максимальные токовые защиты, установленные на ответвлениях к / и // секциям шнн 6—10 кВ (реле КАЗ, КА4 и /(/15, КЛ6, питаемые соответственно от трансформаторов тока ТАЗ н ТА4), предназначены для отключения КЗ на шинах 6—10 кВ н для резервирования отключений КЗ на элементах, присоединенных к этим шинам. Защиты расположены в шкафах КРУ выключателей вводов 6—10 кВ и с первой выдержкой времени действуют на отключение выключателя Q2, Q3, а со второй — на выходные промежуточные реле KLI—KL3. Последнее выполнено с целью ликвидации КЗ в зоне между выключателем Q2 или Q3 н трансформаторами тока ТАЗ и ТА4, а также отключения КЗ на секциях шнн 6—10 кВ. сопровождающегося отказом выключателя.

При отключении выключателя ответвления Q2 (Q3) производится пуск его устройства ЛПВ, осуществляемый реле пуска АГ1В выключателя Q2 (QJ).

Комплект защиты ЛKI, установленный со стороны высшего напряжения, выполнен с использованием устройства типа КЗ-12. Комбинированные пусковые органы напряжения защит, установленных на ответвлениях к секциям uihii 6—10 кВ KVZI, KVI, KL5 и KVZ2, KV2, KL6, используются также в качестве пусковых органов максимальной токовой зашиты АК1. Последняя действует на выходные промежуточные реле KLI—KL3 с выдержкой времени, равной второй выдержке времени зашит на ответвлениях к секциям шип 6— 10 кВ.

Максимальные токовые защиты могут выполняться без пускового органа напряжения (если это возможно но условиям обеспечения чувствительности). В этом случае последний исключается из схемы с помощью перемычек между зажимами панели.

При отключении выключателя Q2 или Q3 контакт соответствующего пускового органа защиты шунтируется контактом реле положения «включено* выключателя KQC2.3 или KQC3.3, что необходимо для ликвидации повреждения между выключателем н трансформаторами тока. Кроме того, контактами реле KQC2.2 или KQC3.2 осуществляется выведение цепи пуска защиты Л К! от соответствующего органа напряжения при отключении выключателя Q2 или Q3.

В схеме предусмотрена цепь из размыкающих контактов реле KQC2.I и KQC3.I. обеспечивающая действие защиты AKI без пуска напряжения; последнее необходимо в режиме опробования трансформатора напряжением, подаваемым при включении выключателя <?/.

1.2.1.4.    Защита от перегрузки выполнена с помощью реле тока КА7, КА8, установленных со стороны низшего напряжения, и реле времени АТ5.

1.2.1.5.    В схеме предусмотрено автоматическое ускорение при включении выключателя максимальных токовых защит с пуском напряжения, установленных на ответвлениях к секциям шин 6—10 кВ. пуск ускорения осуществляется контактами реле положения «отключено» KQT2 или KQT3 выключателей Q2 или Q3.

Ускорение выполнено с выдержкой времени реле времени КТ2, КТ4 для предотвращения ложного действия защит из-за броска пусковых токов двигателей нагрузки.

1.2.1.6.    В схеме выполнено самоудерживанио выход-

пых промежуточных реле KL1—KL3, необходимое для надежного пуска УРОВ при возможных кратковременных замыканиях контактов газового реле. Снятие само-удержнвания осуществляется при отпускании реле KL4; с помощью реле KL4 осуществляется сигнализация (контакт 3-4 реле KL4) при исчезновении оперативного постоянного тока.

1.2.1.7. Данная схема выполнена с использованием следующей аппаратуры: АК1 — комплект защиты типа КЗ-12; KAI, КА2— реле тока типа РТ-40/Р; КАЗ— КЛ8 — реле тока типа РТ-40; КЛ WI. К Л W2 — реле то-ка с торможением типа ДЗТ-11; КН1—КН4 — реле указательные типа РУ-1/0,05; КН5—КН8 — реле указательные типа РУ-1; K.L1—KLS, KL5—KL7 — реле промежуточные типа РП-23; KL4 — реле промежуточное типа РП-252; KSGI, KSG2 — реле газовые; К77. КТЗ — реле времени типа РВ-132; КТ2, КТ-1 — реле времени типа PB-1I4; КТ5 — реле времени типа PB-I33; KV1, KV2— реле напряжения типа РН-54/160; KVZl, KVZ2 — фильтры-реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М; Rt — резистор типа ПЭВ-25. 3900 Ом; R2 — резистор типа Г1ЭВ-10. 100 Ом; R3 — резистор типа ПЭВ-50. 1500 Ом; SG1—SG5 — блоки испытательные типа БИ-4; SXI—SX5 — накладки типа НКР-3.

В схеме приняты следующие обозначения:

KQCI, KQC2, KQC3 — контакты реле положения «включено» выключателей, соответственно QI, Q2. Q3.

1.2.2. Принципиальная схема релейной защиты по-ннжаюшего двухобмоточного трансформатора 110— 220/6—10 кВ с расщепленной обмоткой низшего напряжения (дифференциальная зашита выполняется с двумя комплектами реле ДЗТ-11) приведена на рис. 1.2.

1.2.2.1.    Схема дана для двухобмоточного трансформатора 110—220/6—10 кВ мощностью 40 МВ-А н 6о лес с расщепленной обмоткой низшего напряжения при наличии на стороне 110—220 кВ схемы «два блока с отделителями и неавтоматической перемычкой со стороны линий», а на стороне низшего напряжения 6— 10 кВ — реакторов.

Рассматриваемая схема может быть принципиально использована также для подстанций со схемами электрических соединений на стороне высшего напряжения «сборные шины» и «мостик с выключателем в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов».

1.2.2.2.    Дифференциальная тоховая защита трансформатора выполнена в виде двух комплектов с использованием реле с торможением типа ДЗТ-11. тормозная обмотка которого включена на ток стороны низшего напряжения. При этом предполагается, что в случае выполнения защиты в виде одного комплекта (KAWI, КАМУ2) обеспечивается требуемая чувствительность к КЗ на выводах низшего напряжения трансформатора. но нс обеспечивается требуемая чувствительность к КЗ за реактором. В связи с этим выполняется второй комплект (КА МУЗ, КАМУ4, КТ2) с током срабатывания защиты порядка /с.»—(0.75-bl)/_nOii н выдержкой времени и пределах /*.»=(0,5-»-1) с.

Чувствительный комплект в ряде случаев представляет собой единственную защиту реактора, поскольку максимальная токовая защита, установленная на стороне 110—220 кВ трансформатора, может оказаться

Aimtnl fill - 220л8

unr

QK1    emit-

ТА2

“aBET/tl- r

К максимальной . woito защите с )<-(-<-ясном нооплсекиа S < - ( _ и реле аокакАТик- к pat ленив атделишем

К максимальна тм-Sou латте с луелм м^вяем/в, защите , _я етпьрннжарем с^л°

/та жярвистба < охлажаетв иазмеУ- ' ротными

Кдьтптглтм[(- г защитам 1т- ч-гярансфрмртора

9*'

Icetm

Рис. 1.2. Принципиальная схема релейной защиты понижающего двухобмоточного трансформатора ПО— 220/6—10 кВ с расщепленной обмоткой низшего напряжения (дифференциальная защита выполняется с двумя комплектами реле ДЗТ-11):

а — поясняющая схем»:    б —цепи переменного токе; в—цепи

напряжения; е — цепи оперативного постоянного тока и выходные цепи; д — цепи сигнализации

щиты могут выполняться без пускового органа напряжения (если это возможно по условиям обеспечения чувствительности). В этом случае последний исключается из схемы с помощью перемычек между зажимами

П 3 НСЛИ

При отключении выключателя QI или Q2 контакт соответствующего пускового органа защиты (5-0 реле KL7 или Ш) шунтируется контактом реле положения «включено* KQC1.3 или KQC2.3, что необходимо для ликвидации повреждения между выключателем и трансформаторами тока. Контактами реле или KQC2.2 осуществляется выведение цепи пуска защиты ЛК1 от соответствующего органа напряжения при отключении выключателя QI или Q2.

Схемой предусмотрено действие защиты AKI без пуска напряжения, шунтируемого цепью из размыкающих контактов KQCI.I и KQC2.I, в режиме опробования трансформатора напряжением, подаваемым с питающего конца при включении линии МО—220 кВ.

|.2.2.4. Защита от перегрузки выполнена с помощью реле КА5. КА6, установленных со стороны низшего напряжения, и реле времени КТ7.

|.2.2.5. В схеме предусмотрено автоматическое ускорение при включении выключателя максимальных токовых защит с пуском напряжения, установленных на ответвлениях к секциям шин 6—10 кВ. Пуск ускорения осуществляется контактами реле положении «отключено» KQT1 и KQT2 выключателей QI и Q2.

Ускорение выполнено с выдержкой времени реле времени КТ4 и КТ6 для предотвращения ложного действия защит из-за броска пусковых токов двигателей нагрузки.

1.2.2.6. Схема выполнена с учетом возможного ремонтного режима линий 110—220 кВ. При повреждении данного трансформатора в указанном ремонтном режиме его защита должна действовать не только на

Рш. 1.2. Продолжение

отключение собственных выключателей, но и на отключение выключателей стороны низшего напряжения второго трансформатора; последнее необходимо при наличии синхронных двигателей, питаемых от шик низшего напряжения, для ликвидации подпитки места КЗ.

В ремонтном режиме персоналом включается накладка SXI0 в цепи обмотки промежуточного реле KL9, контактами которого (3-4, 5-6) вводятся цепи отключения выключателей второго трансформатора. Во избежание ошибок персонала в схеме предусмотрена световая сигнализация включенного положения накладки SXI0.

12.2.7. Схема выполнена применительно к случаю, когда отключение выключателей с питающих концов линии / при повреждении трансформатора происходит при срабатывании защиты линии, вызываемом включением короткозамыкателя QK1 (без выдержки времени) на рассматриваемой подстанции. Отключение поврежденного трансформатора осуществляется отделителем QRI в бестоковую паузу цикла АГ1В питающей липни в целях сохранения последней в работе. Для случая, когда установка короткозамыкателя на подстанции невозможна. например, по условию недостаточной отключающей способности выключателей при отключении неударенных КЗ, в схеме предусмотрена возможность передачи отключающего сигнала на питающие концы линии / при срабатывании защиты трансформатора. Передача отключающего сигнала может осуществляться по ВЧ каналу с помощью аппаратуры типа АНКА-АВПА либо с помощью устройства передачи отключающего сигнала по кабелю связи. Для пуска устройства передачи отключающего сигнала используются две цепи (контакты 1-3 н 2-4 выходного промежуточного реле KL4). Наличие двух цепей значительно повышает надежность канала передачи отключающего сигнала при использовании аппаратуры типа АИКА-АВПА. Накладки предусмотрены для вывода указанных цепей при неисправности устройства передачи отключающего сигнала.

При наличии ВЧ защиты на линиях одна из указанных цепей используется для остановки ВЧ передатчика зашиты линии /.

В случае, когда при допустимости установки ко-роткозамыкателя необходимо применить передачу отключающего сигнала (например, по условиям сокращения времени ликвидации повреждения на мощных трансформаторах) с целью резервирования передачи отключающего сигнала, должен применяться короткоза-мыкатсль, включение которого осуществляется с выдержкой времени реле KTI.

Для указанного выше ремонтного режима линии ПО—220 кВ, когда включается неавтоматическая перемычка из разъединителей, необходимо помимо указанного в п. 1.2.2.6 осуществить также передачу отключающего сигнала на питающий конец линии 2 при срабатывании защиты данного трансформатора; для пуска этой цепи используются контакты реле KL9 и KL4.

1.2.2.8.    В цепи пуска выходных реле от газовой защиты предусмотрен контакт реле положения «включено» отделителя KQC3, необходимый для снятия отключающего сигнала после отключения трансформатора, когда контакт газового реле продолжает оставаться замкнутым в течение некоторого времени. Этим обеспечивается успешное АПВ выключателя с питающего конца линии после отключения отделителя.

1.2.2.9.    В схеме выполнено самоудержнвание выходных промежуточных реле KLI—KL4. необходимое для обеспечения надежного отключения отделителя, которое происходит в бестоковую паузу поело отключения выключателя на питающем конце линии. Пуск схемы отключения отделителя, приведенной на рис. 4.1, осуществляется выходными реле защиты трансформатора.

Снятие самоудерживания выходных реле в данной схеме осуществляется через заданное время при отпускании реле KL5 типа РП-252, нормально находяще-

зашиты приведена на рис. П2.2. Схема выполнена с торможением от токов трансформаторов тока сторон высшего н низшего напряжений. Рассматриваемая защита AKWI выполнена в соответствии с п. 1.1.2.2 с использованием двух модулей дифференциальной защиты, включаемых на токи фаз А н С. Схема выполнена в предположении, что для выравнивания вторичных токов в плечах дифференциальной защиты достаточно применение выравнивающих автотрансформаторов тока TLI, TL2 со стороны высшего напряжения трансформатора.

Присоединение цепей тока к зажимам AKWI выполнено условно и определяется расчетом в хонкрет-ном случае. Описание устройства AKWI приведено в выпуске 13Б (приложение 5).

При замене выключателя Q1 стороны высшего напряжения обходным выключателем дифференциальная защита переключается с трансформаторов тока ТА! на трансформаторы тока в цепи обходного выключателя с помощью испытательных блоков SGI и SG2 в схеме защиты трансформатора и соответствующих испытательных блоков в схем© панели перевода по рис. П2.1.

1.2.3.3. Защиты от внешних многофазных КЗ выполнены в виде трех комплектов максимальной токовой защиты с комбинированным пуском напряжения.

Максимальная токовая защита AKI, установленная на стороне высшего напряжения, питается от трансформаторов тока ТЛ2.

Максимальные токовые защиты, установленные на ответвлениях к / и // секциям шин АК2 и А КЗ, так же как и защита на стороне высшего напряжения AKI, выполнены с использованием устройств типа КЗ-12. За-

щиты /1Л'2 н А КЗ включаются в плечи дифференциальной защиты трансформатора на трансформаторы тока ТАЗ и ТА4 соответственно н предназначены для отключения КЗ на шинах 6—10 кВ и для резервирования отключения КЗ на элементах, присоединенных к этим шинам. Защиты расположены на панели обще-подстанционного пункта управления, чем предотвращается возможный отказ защиты трансформатора при повреждениях в шкафах КРУ (см. п. 1.1.4.7). Рассматриваемые защиты действуют с первой выдержкой времени на отключение выключателя Q2, Q3, а со вто-

Soft —на выходные промежуточные реле KL1—KL3. 1оследнее необходимо для обеспечения ликвидации КЗ в зоне между выключателем Q2 или Q3 и трансформаторами тока ТАЗ или ТА4, а также отключения КЗ на секции шин 6—10 кВ, сопровождающегося отказом выключателя.

При отключении выключателя ответвления Q2 (Q3) производится пуск его устройства АПВ, осуществляемый реле пуска АПВ выключателя Q2 (Q3).

Пусковые органы напряжения, питаемые от трансформаторов напряжения шин низшего напряжения и установленные на панели общеподстанционного пункта управления (KVZI. KVJ. К 1.5 и KVZ2. KV2, KL6), используются для максимальых токовых защит ЛК2.АКЗ и АКТ, последняя действует на выходные промежуточные реле KLI—KL3 с выдержкой времени, равной второй выдержке времени защит на ответвлениях к секциям шин низшего напряжения. Максимальные токовые защиты могут выполняться без пускового органа напряжения (если это допустимо по условиям обеспечения чувствительности). В этом случае последний исключается из схемы с помощью перемычек между зажимами панели.

При отключении выключателя Q2 или Q3 контакт соответствующего пускового органа защиты на ответвлении шунтируется контактом реле положения «включено* выключателя — KQC2.3 или KQC3.3, что необходимо для ликвидации повреждения между выключателем и трансформаторами тока. Контактами реле KQC2.2 или KQC3.2 осуществляется выведение цепи пусха зашиты AKI от соответствующего органа напряжения при отключении выключателя Q2 или Q3.

Схемой предусмотрено действие защиты AKJ без пуска напряжения, шунтируемого цепью контактов KQC2.I и KQC3.I в режиме опробования трансформатора напряжением, подаваемым при включении выключателя QI.

Следует отметить, что используемая в рассматриваемой схеме защита AKI в ряде режимов может не удовлетворять требованиям чувствительности при КЗ на выводах низшего напряжения трансформатора. В случае, когда вероятность указанных режимов достаточно велика, следует рассматривать вопрос о применении двух чувствительных максимальных токовых защит с комбинированным пуском напряжения, включаемых на разность тохов сторон высшего напряжения и одного из ответвлений 6—10 кВ. В отличие от указанного выше варианта использования трех защит АКТ АК2 и АКЗ хаждая из этих двух защит имеет примерно вдвое большую чувствительность по току по сравнению с максимальной токовой защитой АКТ Обе защиты резервируют отключение КЗ в трансформаторе, а каждая из них действует при КЗ на ответвлении за трансформаторами тока стороны низшего напряжения, к которым подключены цепи другой защиты. Зашиты выполнены с использованием реле типа РНТ-565. Описание н схема защиты приведены в приложении I (см. рис. П1.1).

Необходимо указать, что рассмотренные чувствительные токовые защиты являются значительно более сложными в эксплуатации и в большинстве случаев вызывают затруднения в использовании, поскольку для их подключения может потребоваться установка дополнительных трансформаторов тока в цепях высшего и низ-

Настоящий выпуск «Руководящих указаний по релейной защите» утвержден заместителем министра энергетики и электрификации СССР Ф. В. Сапожниковым (протоказ № 7 от 4.02.19S0 г.). Выпуск предназначен для использования совместно с выпуском 13Б вместо «Руководящих указаний по релейной защите. Вып. 4. Защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов» (М.: Госэиергоиздат, 1962).

В настоящем выпуске приведены принципиальные схемы релейной защиты понижающих трансформаторов с высшим напряжением 110—220 кВ и автотрансформаторов с высшим напряжением 220 кВ и 600 кВ. Эти схемы явились основой для разработки типовых низковольтных комплектных устройств (НКУ).

Указанные схемы выполнены на постоянном оперативном токе с использованием выпускаемой в настоящее время союзными заводами релейной аппа-ы.

астоящне Руководящие указания соответствуют гл. 3.2 «Релейная защита* ПУЭ и директивным материалам.

Руководящие указания являются рекомендуемым материалом, которому должны следовать проектные и эксплуатационные организации с целью максимального применения типовых решений, удешевления и ускорения строительства электроустановок, внедрения в эксплуатацию наиболее совершенных и проверенных опытом решений. Отступления от соответствующих решений, приведенных в Руководящих указаниях, допускаются в тех случаях, когда это обосновано конкретными местными условиями, а также для ранее запроектированных, монтируемых или действующих устройств, если эти отступления ис ведут к серьезным недостаткам и не противоречат принципиальному направлению руководящих указаний.

В выпуске учтены директивные материалы Глав-техуправлепня Министерства энергетики и электрифи

кации СССР, утвержденные зам. начальника К. М. Антиповым, а также отзывы энергетических систем и проектных организаций.

.Данный выпуск Руководящих указаний разработан в институте «Энергосетьпроект» под общим руководством зам. главного инженера С. Я. Петрова сотрудниками подразделения типовых работ отдела релейной защиты, автоматики, устойчивости и моделирования (нач. отдела Д. Д. Левкович): руководителем подразделения типовых работ главным инженером проекта В. А. Рубинчиком, главным специалистом Б. Г. Фай-зулловой, главным инженером проекта Б. Я Смсляпской, инженером Е. А. Ивановой. Глава третья составлена на основе материалов подразделения релейной защиты подстанционных элементов: руководитель подразделения — главный инженер проекта Н. Е. Рибель, руководитель группы Л. В. Грудцына, старший инженер О. Н. Пахомова.

В оформлении работы принимали участие старший техник Н. т. Андреева и инженер С. А. Дугина.

Полезные предложения, рекомендации и соображения дали работники ряда организаций: В. Н. Кудрявцев (.Мосэнерго), И. Р. Таубес (Ряэаньэнсрго), К-П. Ма-хова (Кузбассэнерго), В. И. Першин (Днепроэнерго), П. Н. Ханбекян (Минэнерго Узбекской ССР), К. Г. Бакалинский (Челябэнерго), Б. В. Чигиринский (Киевский ОКП ЭСП), Э. Б. Пугачевский (Южное отделение ЭСП). Е. И. Виткин (Уральское отделение ЭСП), А. П. Цветков (Горьковское отделение ЭСП), В. Н. Ва-вин (Атомтсплоэлектропроект), В. И. Корогодский (Тяжпромэлектропроект) к др.

Авторы просят направлять все замечания и предложения по адресу: 113114. Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.

Авторы

В настоящей главе рассмотрены типовые схемы релейной защиты понижающих двухобмоточных трансформаторов напряжением ПО—220/6—10 кВ с соединением обмоток Уц/Д-Д-1 МI н Ум/Д-1! н трехобчоточных трансформаторов напряжением 110--220/35/6—10 кВ с соединением обмоток Уи/Уп/Д-0-11 мощностью 25— 80 МВ-А. Данные схемы могут быть также использованы для трансформаторов мощностью 6,3—16 MB-А (см. ниже пп. 1.2.4.1 и 1.2.6.1).

Схемы защиты двухобмоточных трансформаторов 110—220/6—10 кВ приведены на рис. 1.1.—1.4, схемы защиты трехобмоточных трансформаторов 110-220/35-6-10 кВ — на рис. 1.5—1.8. Указанные схемы различаются в основном выполнением дифференциальной защиты.

В схемах рис. 1.1, 1.4, 1.5 и 1.6 дифференциальная защита выполнена в виде одного комплекта реле типа ДЗТ-11¹. в схемах рнс. 1.2 и 1.7 — в виде двух комплектов реле типа ДЗТ-11, в схемах рис. 1.3 и 1.8 — с использованием чувствительной защиты типа ДЗТ-21.

Области применения этих схем определяются чувствительностью дифференциальной защиты трансформатора при КЗ за токоограничивающим реактором в цепи низшего напряжения либо чувствительностью защиты при КЗ на выводах низшего напряжения трансформатора.

Рассматриваемые схемы дамы для подстанций со схемами электрических соединений на стороне высшего напряжения: рис. 1.1. 1.3—1.6 и 1.8 —«сборные шины»; рис. 1.2 —«два блока с отделктглями и неавтоматической перемычкой со стороны линий¹; рис. 1.7 —«мостик с выключателем в перемычке и отделшелями в цепях трансформаторов».

Схема рис. 1.1 пригодна как при наличии, так и при отсутствии реакторов в цепи 6—10 кВ трансформатора. Схемы рис. 1.5 и 1.7 даны для случая применения сдвоенного реактора и могут быть использованы также в случае, когда в цепи трансформатора на стороне низшего напряжения устанавливается одиночный реактор. При этом из схем исключается защита, установленная на ответвлении ко второму выключателю на стороне низшего напряжения трансформаторов.

Схемы рнс. 15, 1.7 и 1.8 применяются при наличии питании со сторон высшего н среднего напряжений, схема рис. 1.6 при наличии питания только со стороны высшего иапряжения.

1.1. ПРИНЦИПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ

1.1.1.    Общие положения

1.1.1.1.    Схемы выполнены для следующих исходных условий:

1.1.1.1.1.    На подстанции могут быть установлены один или два трансформатора. При двух траисформа-

торах в работе находятся оба; нахождение одного из них в резерве не предусматривается.

1.1.1.1.2.    Подстанция имеет питание со стороны высшего напряжения. На подстанциях с трехобмсточиымн трансформаторами возможно как наличие, так н отсутствие питания со стороны среднего напряжения.

1.1.1.1.3.    На стороне среднего напряжения 35 кВ может быть как параллельная, так н раздельная работа трансформаторов, на стороне низшего напряжения 6— 10 кВ — только раздельная.

1.1.1.1.4.    Питаемая от подстаннин нагрузка со стороны низшего напряжения 6-10 кВ может содержать синхронные двигатели; к шинам низшего напряжения могут быть присоединены синхронные компенсаторы.

1.1.1.1.5.    Трансформаторы имеют встроенные устрой, ства регулирования напряжения под нагрузкой со стороны высшего напряжения.

1.1.1.1.6.    На стороне низшего напряжения установлены масляные выключатели, встроенные в шкафы КРУ.

1.1.1.1.7.    На подстанциях предусмотрены следующие средства автоматики:

устройства АПВ с пуском от цепей «несоответствия¹ — на выключателях высшего (при наличии питания на трансформаторе со стороны среднего напряжения) и среднего напряжений трехобмоточных трансформаторов;

устройства АПВ с пуском от защиты — на выключателях стороны низшего напряжения двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов;

устройства АВР — на секционных выключателях стороны низшего напряжения.

1.1.1.2. В схемах рис 1.1—18 на трансформаторах предусмотрены следующие защиты:

1.1.1.2.1.    Дифференциальная токовая защита.

1.1.1.2.2.    Газовые защиты трансформатора и его устройства РПН.

1.1.1.2.3.    Максимальные токовые защиты с комбинированным пуском напряжения от внешних многофазных КЗ.

1.1.1.2.4.    Токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю на стороне высшего напряжения (только в схемах защиты трехобмоточных трансформаторов с двусторонним питанием — рнс. 1.5, 1.7 и 1.8).

1.1.1.2.5.    Максимальная токовая защита от перегрузки.

1.1.1.3.    Схемы выполнены с учетом возможности замены выключателя стороны высшего напряжения (при наличии сборных шин) обходным выключателем.

1.1.1.4.    В схемах показаны цепи, связывающие защиту трансформатора с устройством резервирования при отказе выключателей на стороне высшего напряжения 110-220 кВ.

Указанные цепи даны исходя нз применения на подстанции типовых схем устройства резервирования при отказе выключателя (УРОВ), выполненных с дублированным пуском от защит с применением реле положения «включено¹ выключателей.

1.1.2. Дифференциальная токовая защита

1.1.2.1 В настоящей главе приведены схемы дифференциальной токовой защиты трансформаторов, выполненные с использованием дифференциальных реле (с торможением) типов ДЗТ-П и ДЗТ-21. Схемы защиты с использованием реле (без торможения) типов РНТ-565 и РНТ-566 не рассматриваются в общем случае для применения при проектировании, поскольку они а большинстве случаев нс удовлетворяют требованиям чувстви. тельиости. регламентируемым Г1УЭ.

В схемах рис. 1.1. и 1.4- 1.6 дифференциальная защита выполнена в виде одного комплекта с использованием реле типа ДЗТ-11 в предположении, что требуемый минимальный коэффициент чувствительности², определяемый с учетом регулирования напряжения, при КЗ на выводах низшего напряжения трансформаторов мощностью менее 80 МВ-А или при КЗ за реактором должен быть нс менее 1,5 (*,>1.5).

В схемах рис. 1.2 и 1.7 дифференциальная защита выполнена в виде двух комплектов (с использованием реле типа ДЗТ-М): грубого, действующего без выдержки времени с током срабатывания защиты, /c.»>/uoi«,

|дс /ним — поминальный ток защищаемого трансформатора. и чувствительного с выдержкой времени в пределах /_е..= (0,5-Н.О) с и током срабатывания защиты порядка /е.»—(0.75-т-1.0)/иом. Указанные схемы даны для случая, когда чувствительность комплекта с током срабатывания, большим /ион и действующим без выдержки времени, обеспечивается при КЗ на выводах низшего напряжения трансформатора, но не обеспечивается врн КЗ за реактором (при КЗ на выводах низшего напряжения *,5*1.5 —для трансформаторов мощностью менее 80 МВ-А н *,>2 — для трансформаторов мощностью 80 МВ-А н более; при КЗ за реактором *_ч>1,5).

Реле типа ДЗТ-11 имеет промежуточный насыщающийся трансформатор тока и одну тормозную обмотку.

Схемы рис. 1.1, 1,2, 1.4—1.7 даны для случая присоединения дифференциальной защиты к трансформаторам тока с вторичным током 5 А: при использовании со стороны высшего напряжения тоансформаторон тока с вторичным током 1 А в защите должны применяться реле тина ДЗТ-11/3.

В схемах рис. 1.3 и 18 защита трансформатора осуществляется одним комплектом с использованием защиты типа ДЗТ-21. Применение ДЗТ-21 для защиты трансформаторов необходимо в первую очередь в случаях, когда защита, выполненная с реле типа ДЗТ-П, не обеспечивает требуемой минимальной чувствительности при КЗ на выводах низшего напряжения трансформатора.

Защита с ДЗТ-21 обладает высокой чувствительностью (ток срабатывания регулируется в пределах 0.3— 0.7/,_|0м) и имеет независимое торможение от двух групп трансформаторов тока; при необходимости обеспечить торможение от трех групп трансформаторов тоха (в частности, для защиты трехобмоточного трансформатора) используется приставка дополнительного торможения типа ПТ-1.

Реле выполнено на вторичный номинальный ток 5 А; присоединение к трансформаторам тока с вторич-ным током 1Д осуществляется через автотрансформаторы тока типа АТ-31 {повышающие). с»ти автотрансформаторы. как н автотрансформаторы типа АТ-32 (понижающие), используются также для выравнивания вто-ричных токов в плечах зашиты, поскольку d самом реле предусмотрено всего шесть ответвлений в цепи рабочей и четыре ответвления в цепи тормозной обмоток, что может обеспечивать только грубое выравнивание. Описание реле ДЗТ-21 приведено в выпуске 13Б (приложение 5).

1.1.2.2.    В схемах для двухобмоточных трансформаторов принято соединение трансформаторов тока дифференциальной защиты в треугольник на стороне высшего напряжения и в неполную звезду на стороне низшего напряжения.

Следует отметить, что при этом в случае двойных замыканий на землю на стороне 6—10 кВ, когда одно из мест повреждения находится на выводах трансформатора со стороны низшего напряжения (повреждена фаза, на которой нет трансформатора тока), а второе — например, на липни 6—10 кВ, питающейся от данного трансформатора, дифференциальная защита не действует и повреждение будет ликвидироваться защитой линии (в ряде случаев с выдержкой времени, что можно считать допустимым). Если одно из мест повреждения находится в самом трансформаторе, то повреждение будет ликвидироваться газовой защитой, а в ряде случаев и дифференциальной; последнее следует из рис. 1.10,а, на котором дано токораспредслсние для рассматриваемого случая и где а — коэффициент токорас-пределения.

Принятое для дифференциальной защиты исполнение с двумя реле обеспечивает ту же чувствительность к замыканиям между двумя фазами на стороне 6—10 кВ, что и схема с тремя реле (см. рис. 1.10,6).

При замыканиях между двумя фазами на выводах высшего напряжения трансформатора чувствительность схемы может оказаться сниженной в 2 раза по сравнению со схемой с тремя реле (см. рис. 1.10в); это. однако, как правило, является допустимым вследствие того, что токи коротких замыканий в рассматриваемом случае обычно велики.

1.1.2.3.    В схемах для трехобмоточных трансформ а-торов принято соединение трансформаторов тока дифференциальной защиты в треугольник на сторонах высшего и среднего напряжений и в звезду на стороне низшего напряжения.

Принятое для дифференциальной защиты исполнение с тремя реле обеспечивает повышение чувствительности к замыканиям между двумя фазами на сторонах обмоток с соединением в звезду в режиме с отсутствием литания (или с малым питанием) с этой стороны (см. рис. 10,#).

Схема с соединением трансформаторов тока на стороне низшего напряжения в неполную звезду (трансформаторы тока устанавливаются в фазах А и С) не принята, так как обладает следующим недостатком. Как показали опыт эксплуатации и исследования такой схемы, н переходном режиме возможно неправильное срабатывание защиты вследствие протекания двухполяр-иого тока небаланса, проходящего в реле фазы В и являющегося результатом суммирования токов небаланса фаз Л и С.

1.1.3.    Газовая защита предусматривается на всех трансформаторах (см. рис. 1.1—1.8). Защита выполнена с возможностью перевода действия отключающего контакта на сигнал.

Схемы выполнены в предположении наличия в устройстве РПН отдельного газового реле (табл. 1.1). В схемах не предусмотрена возможность перевода действия отключающего контакта гаэлпогл реле ства РПН на сигнал, поскольку согласно указанию Главтсхуправления Минэнерго СССР газовые реле отсека РПН должны действовать только на отключение.

1.1.4.    Максимальные токовые защиты с комбинированным пуском напряжения от внешних многофазных КЗ

1.1.4.1. В схемах рис. 1.1—1.8 для резервирования основных защит трансформатора и резервирования отключения КЗ на шинах низшего напряжения предусмотрена максимальная токовая защита с комбинированным пусхом напряжения. устанавливаемая на стороне высшего напряжения.

Кроме того, в схемах рис. 1.1—1.8 для отключения КЗ на шинах ниэшнего напряжения и для резервирова. ния отключений КЗ на элементах, присоединенных к этим шинам, предусмотрена максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения в цепи каждого ответвления к выключателю низшего напряжения трансформатора.

В схемах защиты трехобмоточных трансформаторов, приведенных па рис. 1.5—1.8, для резервирования отключений КЗ на шинах среднего напряжения и на элементах, присоединенных к этим шинам, и на ошиновке среднего напряжения предусмотрена максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения, питае-мая от трансформаторов тока, встроенных во втулки 35 кВ трансформатора.

1.1.4.2. На двухобмоточных трансформаторах 110-220/6-10 кВ (см. рис. 1.1—1.4) максимальная токовая защита, установленная на стороне высшего напряжения, выполнена с двумя реле тока, присоединенными к трансформаторам тока, соединенным в треугольник. Такое выполнение защиты предотвращает неселективнос действие се при замыканиях на землю в сети ПО— 220 кВ (для случая, когда нейтраль трансформатора заземлена). Однако при этом, по сравнению со случаем

включения трансформаторов тока в звезду и выполнением защиты с тремя реле, имеет место снижение чувствительности на i5% при КЗ между двумя фазами на стороне 6—10 кВ.

Следует также отметить, что чувствительность рассматриваемой защиты в принятом исполнении, как и дифференциальной защиты (см. п. 1.1.2.2), при замыканиях между двумя фазами на стороне 110—220 кВ может быть сниженной в 2 раза по сравнению со схемой с тремя реле; последнее, однако, как правили, допустимо вследствие того, что при этом токи КЗ обычно достаточно велики.

1.1.4.3. Па трехобмоточных трансформаторах 110—220/35/6—10 кВ с двусторонним питанием (см. рис. 1.5, 1.7 и 1.8), максимальная токовая защита, установленная на стороне высшего напряжения, выполнена с тремя реле тока, присоединенными к трансформаторам тока, соединенным в звезду; такое выполнение принято в целях повышения чувствительности к замыканиям между двумя фазами на стороне низшего напряжения.

Па трехобмоточных трансформаторах с односторонним питанием (см. рис. 1.6) максимальная токовая защита, установленная на стороне 110—220 кВ. выпол-

иена с тремя реле тока, присоединенными к трансформаторам тока, соединенным а треугольник, а целях предотвращения неселективного действия ее при замыканиях на землю в сети 110—220 кВ (для случая, когда нейтраль трансформатора заземлена).

1.1.4.4. Максимальная токовая защита, установленная в цепи каждого ответвления к выключателю низшего напряжения, выполняется с двумя реле тока, присоединенными к трансформаторам тока, соединенным в неполную звезду.

Защита с первой выдержкой времени действует на отключение выключателя низшего напряжения, а со второй — на выходные промежуточные реле защиты трансформатора.

1.1.4.5.    Максимальная токовая защита, установленная на стороне среднего напряжения, выполнена с двумя реле, присоединенными к трансформаторам тока, соединенным в неполную звезду. Защита с первой выдержкой времени действует на разделение секций шин 35 кВ, далее —на отключение выключателя 35 кВ трансформатора и затем — на выходные промежуточные реле защиты трансформатора.

1.1.4.6.    Пусковой орган напряжения состоит из фнльтра-релс напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М и минимального реле напряжения, включенного на мсждуфазнос напряжение (схема предложена .Мосэнерго). Размыкающий контакт фильтра-реле напряжения обратной последовательности включен в цепь обмотки минимального реле напряжения. Указанным может достигаться повышение чувствительности защиты к симметричным КЗ.

Питание пускового органа напряжения защит, установленных на сторонах низшего и среднего напряжений, осуществляется соответственно от трансформаторов напряжения шин 6—10 и 35 кВ. Пусковые органы напряжения защит, установленных на сторонах низшего и среднего напряжений, используются также в качестве пусковых органов защиты, установленной на стороне высшего напряжения; последняя с выдержкой времени действует на выходные промежуточные реле защиты трансформатора.

1.1.4.7. В соответствии с существующей практикой проектирования и эксплуатация аппаратура максимальной тоховой защиты с комбинированным пуском напряжения в цепи каждого ответвления к выключателю низшего напряжения располагается в шкафу КРУ 6— 10 кВ данного выключателя. Цепи оперативного по. стоянного тока этой зашиты и цепи основных защит трансформатора (дифференциальной, газовой, максимальной токовой защиты на стороне высшего напряжения и др.) питаются от одного общего автоматического выключателя постоянного тока. Однако необходимо указать, что в последнее время неоднократно имели место случаи, когда при КЗ в распределительных устройствах типа КРУ повреждались оперативные цепи защи. ты трансформатора. Такие повреждения могут сопровождаться отключением общего автоматического выключателя постоянного тока, т. е. полной потерей оперативного тока защиты трансформатора, а вследствие этого н возможным ее отказом срабатывания.

Кроме того, использование общего пускового органа напряжения для максимальных токовых защит на «лоромах высшего и низшего напряжений также может приводить к отказу срабатывания максимальной токовой защити на стороне высшего напряжения и в случаях, когда повреждение цепей оперативного постоянного тока защиты в КРУ не приводит к потере общего питания защиты; последнее вызывается повреждением цепей общего пускового органа напряжения. Вследствие изложенного возникшее в КРУ повреждение нс ликвидируется защитами трансформатора и может вызвать дальнейшее развитие аварии с повреждением основного оборудования (питающего трансформатора), а также к задержке восстановления питания потребителя, что является недопустимым.

В целях уменьшения вероятности таких повреждений рекомендуется устанавливать аппаратуру максимальной токовой защиты с комбинированным' пуском напряжения в цепи каждого ответвления к выключателю низшего напряжения не в шкафу КРУ, а на панели общсподстанционного пункта управления. При этом исключается попадание цепей оперативного постоянного тока защиты трансформатора в шкафы КРУ и тем самым повреждение этих цепей, а также связанная с указанным возможная потеря постоянного тока защиты трансформатора в целом при повреждениях в шкафах КРУ 6—10 кВ. Цепи отключения выключателей низшего напряжения питаются от индивидуальных автоматических выключателей. Рассматриваемая максимальная токовая защита включается в плечо токовых цепей дифференциальной защиты трансформатора.

В данной главе рассмотрены две схемы (см. рис. 1.3 и 1.8), выполненные с учетом размещения аппаратуры максимальной токовой защиты с комбинированным пуском напряжения на стороне низшего напряжения на панели защиты общеподстаиционного пункта управления. Схемы, приведенные на рис. 1.1, 1.2, 1.4—1.7, даны применительно к случаю размещения аппаратуры указанной защиты в шкафах КРУ, как это имеет место на большинстве объектов, находящихся в настоящее время в эксплуатации.

Следует отметить, что рассмотренные в пп. 1.1.4.2—1.1.4.4 защиты выполнены в предположении того, что в случае КЗ во внешней сети высшего напряжения излишнее их срабатывание от токов синхронного компенсатора или синхронных двигателей, присоединенных к шинам низшего напряжения, нс будет иметь места. Указанное объясняется тем, что эти защиты оказываются отстроенными в упомянутом режиме (по току срабатывания нлн по времени).

1.1.5. Токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю на стороне высшего напряже ния.

Одноступенчатая ненаправленная токовая зашита кулевой последовательности от замыканий на землю анавлипастся на стороне высшего напряжения 110— кВ трехобмоточных трансформаторов при наличии литания с других сторон трансформатора (см. рис. 1.5,

1.7    и 1.8). Защита предназначена для резервирования отключения замыканий на землю на шинах 110—220 кВ (см. рис. 1.5 и 1.8) и линиях ПО—220 кВ (см. рис. 1.5,

1.7    и 1.8), а также для резервирования основных защит трансформатора.

В схемах рис. 1.5 и 1.8 защита выполнена с учетом возможности работы одного из трансформаторов подстанций ПО кВ с разземленной нейтралью.

С целью исключения возникновения недопустимого режима работы трансформатора с изолированной нейтралью на выделившиеся шнпы или участок сети ПО кВ с замыканием на землю одной фазы защита трансформатора с заземленной нейтралью выполняется действующей: с первой выдержкой времени — на отключение выключателя 110 кВ трансформатора с раз-земленнон нейтралью, затем со второй выдержкой времени, на ступень большей первой выдержки времени,— на разделение секций или систем шин ПО кВ, далее с третьей выдержкой времени — на отключение выклю— чателя ПО кВ защищаемого трансформатора и затем— на выходные промежуточные реле защиты трансформатора.

В случае, когда оба трансформатора подстанции работают всегда с заземленными нейтралями (например, на подстанциях 220 кВ), цепь, действующая с первой выдержкой времени на отключение выключателя другого трансформатора, не используется.

В схеме рис. 1.7 токовая защита нулевой последовательности выполнена в предположении, что оба трансформатора подстанции 110—220 кВ всегда работают с заземленной нейтралью. Защита с первой выдержкой времени действует на отключение выключа-